CN109405833B - 一种逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置和存储介质 - Google Patents

一种逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置和存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明属于多传感器信息融合技术领域，提供了一种逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置和存储介质，通过利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，以及利用第三个扫描周期的测量集对试探性轨迹集中的试探性轨迹加以分析，确认出新轨迹，最终获得新轨迹的状态估计和协方差估计，从而降低了虚警率，有效地解决了新轨迹起始的问题，本发明可用于多目标跟踪领域，具有很强的实用性。

Description

一种逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置和存储介质
技术领域
本发明属于多传感器信息融合技术领域，尤其涉及一种逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置和存储介质。
背景技术
轨迹起始的主要任务是利用传感器在多个不同扫描周期的测量，探测出现于观测空间中的新目标，并起始其轨迹。目前，常用的轨迹起始方法为规则基的轨迹起始方法，但是这种轨迹起始方法的虚警率较高。如何减少虚警率，有效起始新轨迹是目前需要探索和解决的一个关键技术问题。
发明内容
本发明提供了一种逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置和存储介质，旨在解决常用的轨迹起始方法中虚警率高的问题。
为解决上述技术问题，本发明第一方面提供了一种逻辑基的轨迹起始方法，所述方法包括：
步骤1、利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，其方法是依次从这两个测量集中各取出一个测量，并用所取出的两个测量形成一测量组，测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件，若满足所述预设的速度条件，用所述测量组中的两个测量形成一个试探性轨迹，并用这两个测量估计所述试探性轨迹的状态和协方差；若有多个测量组满足预设的速度条件，用每一个满足预设速度条件的测量组中的两个测量建立一个试探性轨迹，最终形成试探性轨迹集；
步骤2、利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认，确认的方法是从所述试探性轨迹集中取出一个试探性轨迹，从第三个扫描周期的测量集中取出一个测量；用取出的试探性轨迹确定出所述取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，并以所述预测状态为中心建立一接收门，如果所取出的测量落入到所述接收门内，确认所取出的试探性轨迹为一个新轨迹，并用所述试探性轨迹和所取出的测量获得所述新轨迹的状态估计和协方差估计；重复上述方法，确认出所述试探性轨迹集中所有可能的新轨迹，获得所有可能的新轨迹的状态估计和协方差估计。
为解决上述技术问题，本发明第二方面提供了一种逻辑基的轨迹起始系统，所述系统包括：
试探性轨迹形成模块，用于利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，形成试探性轨迹集的方法是依次从这两个测量集中各取出一个测量，并用所取出的两个测量形成一测量组，测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件，若满足所述预设的速度条件，用所述测量组中的两个测量形成一个试探性轨迹，并用这两个测量估计所述试探性轨迹的状态和协方差；若有多个测量组满足预设的速度条件，用每一个满足预设速度条件的测量组中的两个测量建立一个试探性轨迹，最终形成试探性轨迹集；
新轨迹确认模块，用于利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认，确认的方法是从所述试探性轨迹集中取出一个试探性轨迹，从第三个扫描周期的测量集中取出一个测量；用取出的试探性轨迹确定出所述取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，并以所述预测状态为中心建立一接收门，如果所取出的测量落入到所述接收门内，确认所取出的试探性轨迹为一个新轨迹，并用所述试探性轨迹和所取出的测量获得所述新轨迹的状态估计和协方差估计；重复上述方法，确认出所述试探性轨迹集中所有可能的新轨迹，获得所有可能的新轨迹的状态估计和协方差估计。
为解决上述技术问题，本发明第三方面提供了一种电子装置，该电子装置包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现本发明第一方面提供的逻辑基的轨迹起始方法中的步骤。
为解决上述技术问题，本发明第四方面还提供了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时，实现本发明第一方面提供的逻辑基的轨迹起始方法中的步骤。
本发明与现有技术相比，有益效果在于：
本发明提供的一种逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置和存储介质，通过利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，以及利用第三个扫描周期的测量集对试探性轨迹集中的试探性轨迹加以分析，确认出新轨迹，最终获得新轨迹的状态估计和协方差估计，可以提升对同一个目标在运动过程中产生的新轨迹的识别准确性，实现对目标的准确跟踪和探测，从而降低了因对目标轨迹起始不准确导致的虚警率，有效地解决了新轨迹起始的问题，本发明可用于多目标跟踪领域，具有很强的实用性。
附图说明
图1为本申请提供的逻辑基的轨迹起始方法一个实施例流程示意图；
图2为本申请中在三个扫描周期对目标进行测量得到各目标的测量数据图；
图3为基于图2中各目标的数据得到的目标的真实轨迹与位置估计的示意图；
图4为本申请提供的电子装置一实施例结构示意图；
图5为本申请提供的电子装置另一实施例结构示意图。
具体实施方式
为使得本申请的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而非全部实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
参见图1，本申请实施例提供了一种逻辑基的轨迹起始方法，该方法包括以下的步骤：
S101、利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，其方法是依次从这两个测量集中各取出一个测量，并用所取出的两个测量形成一测量组，测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件，若满足所述预设的速度条件，用所述测量组中的两个测量形成一个试探性轨迹，并用这两个测量估计所述试探性轨迹的状态和协方差；若有多个测量组满足预设的速度条件，用每一个满足预设速度条件的测量组中的两个测量建立一个试探性轨迹，最终形成试探性轨迹集；
本申请实施例的方法可以实现对多目标的轨迹起始，本申请实施例中，在S101之前，需获取在三个扫描周期中对目标的测量组成的测量集，其中，目标的数量可以是多个。本实施例中可利用预先设置的多个传感器在各个扫描周期，获取各个目标在二维空间中的位置、速度等，以形成各个扫描周期对各个目标的测量，最终形成各个扫描周期的测量集。例如，本实施例中的目标为3个，扫描周期的间隔为1S(实际中，扫描周期的间隔可以任意设置，本实施例对此没有限定)，则在第一个扫描周期，即第1S，对3个目标进行位置和速度的获取，基于各个目标的位置和速度生成各个目标的测量，3个目标的测量组成第一个扫描周期的测量集；在第二个扫描周期，即第2S，对3个目标进行位置和速度的获取，基于各个目标的位置和速度生成各个目标的测量，3个目标的测量组成第二个扫描周期的测量集，以此类推，得到第三个扫描周期的测量集。
本实施例中，估计试探性轨迹的状态包括估计试探性轨迹的位置和速度。
S102、利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认，确认的方法是从所述试探性轨迹集中取出一个试探性轨迹，从第三个扫描周期的测量集中取出一个测量；用取出的试探性轨迹确定出该取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，并以所述预测状态为中心建立一接收门，如果所取出的测量落入到所述接收门内，确认所取出的试探性轨迹为一个新轨迹，并用所述试探性轨迹和所取出的测量获得所述新轨迹的状态估计和协方差估计；重复上述方法，确认出所述试探性轨迹集中所有可能的新轨迹，获得所有可能的新轨迹的状态估计和协方差估计。
上述步骤102中，在用取出的试探性轨迹确定出该取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，并以所述预测状态为中心建立一接收门时，可以以该取出的试探性轨迹在步骤101中计算得到的状态和协方差，确定出该取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，建立接收门，以分析取出的测量是否落入到接收门内。
可选的，三个扫描周期的测量集为Yk、Yk+1和Yk+2，其中
Figure BDA0001870666590000051
Figure BDA0001870666590000052
和
Figure BDA0001870666590000053
Nk、Nk+1和Nk+2分别表示测量集Yk、Yk+1和Yk+2中测量的数目，tk、tk+1和tk+2分别表示三个扫描周期的时间，
Figure BDA0001870666590000054
表示第一个扫描周期的测量集Yk中的第e个测量，其中e＝1,2,…,Nk，
Figure BDA0001870666590000055
和
Figure BDA0001870666590000056
分别表示测量zk,e的x分量和y分量，
Figure BDA0001870666590000057
表示第二个扫描周期的测量集Yk+1中的第f个测量，其中f＝1,2,…,Nk+1，
Figure BDA0001870666590000058
和
Figure BDA0001870666590000059
分别表示测量zk+1,f的x分量和y分量，
Figure BDA00018706665900000510
表示第三个扫描周期测量集Yk+2中的第g个测量，其中g＝1,2,…,Nk+2，
Figure BDA00018706665900000511
和
Figure BDA00018706665900000512
分别表示测量zk+2,g的x分量和y分量。
可选的，S101中利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集的具体方法包括以下的步骤a-e：
步骤a、分别从前两个扫描周期的测量集Yk和Yk+1中各取出一个测量zk,e和zk+1,f形成一测量组，其中e＝1,2,…,Nk，f＝1,2,…,Nk+1；
步骤b、测试该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f是否满足下列预设的速度条件：
Figure BDA0001870666590000061
其中，vmin和vmax分别为最小速度和最大速度，||·||2表示向量的2范数；
步骤c、若该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f满足预设的速度条件，利用所述两个测量zk,e和zk+1,f形成一试探性轨迹，然后用最小二乘法估计所述试探性轨迹的状态和协方差，估计方法如下：
利用已形成试探性轨迹的所述测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f形成列向量my，得到
Figure BDA0001870666590000062
用
Figure BDA0001870666590000063
表示所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态向量，其中
Figure BDA0001870666590000064
和
Figure BDA0001870666590000065
分别表示位置的x分量和y分量，
Figure BDA0001870666590000066
和
Figure BDA0001870666590000067
分别表示速度的x分量和y分量；
令
Figure BDA0001870666590000068
则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态估计为
Figure BDA0001870666590000069
令
Figure BDA00018706665900000610
其中，σx和σy分别为x方向和y方向测量噪声的方差，则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的协方差估计为
Figure BDA00018706665900000611
步骤d、在一个测量组的测试完成后，分别从测量集Yk和Yk+1中再取出一个测量形成下一测量组，重复执行测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件的操作，直至所有的测量组合都进行了测试；
步骤e、测试结束后，用测试获得的试探性轨迹形成试探性轨迹集，表示为
Figure BDA0001870666590000071
其中Nc表示试探性轨迹的数目，
Figure BDA0001870666590000072
Figure BDA0001870666590000073
可选的，对于S102中利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认的方案具体包括以下的步骤f-j：
步骤f、从所述试探性轨迹集中取一个试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000074
从所述第三个扫描周期的测量集Yk+2中取一测量zk+2,g，测试所述测量zk+2,g是否落入到所述试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000075
的接收门内，测试所用的公式为
Figure BDA0001870666590000076
其中，g0为预设的门限，其取值范围为1～4；
Figure BDA0001870666590000077
Figure BDA0001870666590000078
步骤g、若公式
Figure BDA0001870666590000079
不成立，则确定所述测量zk+2,g未落入所述试探性轨迹
Figure BDA00018706665900000710
的接收门；
步骤h、若所述公式成立，则确定所述测量zk+2,g落入试探性轨迹
Figure BDA00018706665900000711
的接收门内，确认所述试探性轨迹
Figure BDA00018706665900000712
为一新轨迹，然后估计新轨迹的状态与协方差，估计方法如下：
所述新轨迹在第三个扫描周期的状态估计为
Figure BDA00018706665900000713
其中，
Figure BDA00018706665900000714
所述新轨迹在第三个扫描周期的协方差估计为
Figure BDA0001870666590000081
步骤i、在对所述试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000082
和测量zk+2,g的测试完成后，再分别从所述试探性轨迹集和所述第三个扫描周期的测量集中取一个试探性轨迹和一个测量形成下一个组合，重复以上所述的测试操作，直至所有的组合都进行了测试；
步骤j、在测试结束后，用测试获得的新轨迹形成轨迹集，所述轨迹集表示为
Figure BDA0001870666590000083
其中Nr表示新轨迹的数目，
Figure BDA0001870666590000084
Figure BDA0001870666590000085
下面以目标1-5为例，结合图2和图3，对本实施例的逻辑基的轨迹起始方法进行说明。
本示例中，所考虑的场景为在二维空间中作匀速运动的五个目标。其中，目标1的初始位置为[-100m,-70m]T，初始速度为[40m/s,30m/s]T；目标2的初始位置为[-100m,70m]T，初始速度为[40m/s,-30m/s]T；目标3的初始位置为[-100m,0m]T，初始速度为[40m/s,0m/s]T；目标4的初始位置为[-100m,-35m]T，初始速度为[40m/s,0m/s]T；目标5的初始位置为[-100m,35m]T，初始速度为[40m/s,0m/s]T。
通过设置在空间中的传感器测量目标的位置，传感器的采样周期为T＝1s，测量值为目标的位置加上测量噪声，传感器在图2中的x方向上的测量噪声标准差σx和在y方向上的测量噪声的标准差σy取为σx＝σy＝1m，传感器在t1＝1s、t2＝2s和t3＝3s对目标1-5测量，在t1＝1s对目标1-5的测量形成第一个扫描周期的测量集，在t2＝2s对目标1-5的测量形成第二个扫描周期的测量集，在t3＝3s对目标1-5的测量形成第三个扫描周期的测量集。
本实施例中，每一时刻对目标的测量包括源于目标的测量和杂波测量，传感器对目标1-5在t1-t3时刻的测量得到的测量数据如图2所示。
为了处理图2所示的测量数据，设最小速度vmin＝30m/s、最大速度vmax＝60m/s，σx＝σy＝1m。通过对图2的测量数据处理，可得到如图3所示的五个目标的位置估计和及其真实轨迹。从图3的实验结果可以看出，采用本发明所提供的逻辑基的轨迹起始方法，能在杂波的环境中探测出五个目标，并估计出其初始状态，从而实现了轨迹的起始。
采用本发明实施例所提供的方法对图2的测量数据进行处理，得到上述五个目标在t1＝1s时的状态估计与它们的真实状态值，如下表1所示：
表1：实验的五个目标在t1＝1s时的状态估计与它们的真实状态值对比表
Figure BDA0001870666590000091
上表1中，x(m)和y(m)分别为目标在t1＝1s时的位置在图2所示的x轴和y轴上的分量，
Figure BDA0001870666590000092
和
Figure BDA0001870666590000093
分别为目标在t1＝1s时的速度在x轴和y轴上的分量。
为了提升状态估计的准确度，本实施例采用上述的逻辑基的轨迹起始方法，进行了100次蒙特·卡罗统计模拟实验，得到上述五个目标在t1＝1s时的状态估计与它们的真实状态值，如下表2所示：
表2：通过100次蒙特·卡罗统计模拟得到的五个目标在t1＝1s时的状态估计与它们的真实状态值对比表
Figure BDA0001870666590000094
Figure BDA0001870666590000101
综上所示，从上表1和表2的实验结果表明，本发明所提供的一种逻辑基的轨迹起始方法，可以获得较为精确和可靠的目标状态估计、各目标的状态估计非常接近它们真实的状态值。
参见图4，本实施例还示出一种逻辑基的轨迹起始系统，该系统包括：
试探性轨迹形成模块401，用于利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，形成试探性轨迹集的方法是依次从这两个测量集中各取出一个测量，并用所取出的两个测量形成一测量组，测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件，若满足所述预设的速度条件，用所述测量组中的两个测量形成一个试探性轨迹，并用这两个测量估计所述试探性轨迹的状态和协方差；若有多个测量组满足预设的速度条件，用每一个满足预设速度条件的测量组中的两个测量建立一个试探性轨迹，最终形成试探性轨迹集；
新轨迹确认模402，用于利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认，确认的方法是从所述试探性轨迹集中取出一个试探性轨迹，从第三个扫描周期的测量集中取出一个测量；用取出的试探性轨迹确定出所述取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，并以所述预测状态为中心建立一接收门，如果所取出的测量落入到所述接收门内，确认所取出的试探性轨迹为一个新轨迹，并用所述试探性轨迹和所取出的测量获得所述新轨迹的状态估计和协方差估计；重复上述方法，确认出所述试探性轨迹集中所有可能的新轨迹，获得所有可能的新轨迹的状态估计和协方差估计
设三个扫描周期的测量集为Yk、Yk+1和Yk+2，其中
Figure BDA0001870666590000102
Figure BDA0001870666590000111
和
Figure BDA0001870666590000112
Nk、Nk+1和Nk+2分别表示测量集Yk、Yk+1和Yk+2中测量的数目，tk、tk+1和tk+2分别表示三个扫描周期的时间，
Figure BDA0001870666590000113
表示第一个扫描周期的测量集Yk中的第e个测量，其中e＝1,2,…,Nk，
Figure BDA0001870666590000114
和
Figure BDA0001870666590000115
分别表示测量zk,e的x分量和y分量，
Figure BDA0001870666590000116
表示第二个扫描周期的测量集Yk+1中的第f个测量，其中
Figure BDA0001870666590000117
和
Figure BDA0001870666590000118
分别表示测量zk+1,f的x分量和y分量，
Figure BDA0001870666590000119
表示第三个扫描周期的测量集Yk+2中的第g个测量，其中
Figure BDA00018706665900001110
和
Figure BDA00018706665900001111
分别表示测量zk+2,g的x分量和y分量；
可选的，试探性轨迹形成模块401，用于分别从前两个扫描周期的测量集Yk和Yk+1中各取出一个测量zk,e和zk+1,f形成一测量组，其中e＝1,2,…,Nk，f＝1,2,…,Nk+1；测试该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f是否满足下列预设的速度条件：
Figure BDA00018706665900001112
其中，vmin和vmax分别为最小速度和最大速度，||·||2表示向量的2范数；
若该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f满足预设的速度条件，利用所述两个测量zk,e和zk+1,f形成一试探性轨迹，然后用最小二乘法估计所述试探性轨迹的状态和协方差，估计方法如下：
利用已形成试探性轨迹的所述测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f形成列向量my，得到
Figure BDA00018706665900001113
用
Figure BDA00018706665900001114
表示所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态向量，其中
Figure BDA00018706665900001115
和
Figure BDA00018706665900001116
分别表示位置的x分量和y分量，
Figure BDA00018706665900001117
和
Figure BDA00018706665900001118
分别表示速度的x分量和y分量；
令
Figure BDA0001870666590000121
则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态估计为
Figure BDA0001870666590000122
令
Figure BDA0001870666590000123
其中，σx和σy分别为x方向和y方向测量噪声的方差，则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的协方差为
Figure BDA0001870666590000124
在一个测量组的测试完成后，分别从测量集合Yk和Yk+1中再取出一个测量形成下一测量组，重复执行测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件的操作，直至所有的测量组合都进行了测试；
测试结束后，用测试获得的试探性轨迹形成试探性轨迹集，所述试探性轨迹集表示为
Figure BDA0001870666590000125
其中，Nc表示试探性轨迹的数目，
Figure BDA0001870666590000126
可选的，所述新轨迹确认模块402，用于从所述试探性轨迹集中取一个试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000127
从所述第三个扫描周期的测量集Yk+2中取一测量zk+2,g，测试所述测量zk+2,g是否落入到所述试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000128
的接收门内，测试所用的公式为
Figure BDA0001870666590000129
其中，g0为预设的门限，其取值范围为1～4；
Figure BDA00018706665900001210
Figure BDA00018706665900001211
若公式
Figure BDA0001870666590000131
不成立，则确定所述测量zk+2,g未落入所述试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000132
的接收门；
若所述公式成立，则确定所述测量zk+2,g落入试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000133
的接收门内，确认所述试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000134
为一新轨迹，然后估计新轨迹的状态与协方差，估计方法如下：
所述新轨迹在第三个扫描周期的状态估计为
Figure BDA0001870666590000135
其中，
Figure BDA0001870666590000136
所述新轨迹在第三个扫描周期的协方差估计为
Figure BDA0001870666590000137
在对所述试探性轨迹
Figure BDA0001870666590000138
和测量zk+2,g的测试完成后，再分别从所述试探性轨迹集和所述第三个扫描周期的测量集中取一个试探性轨迹和一个测量形成下一个组合，重复以上所述的测试操作，直至所有的组合都进行了测试；
在测试结束后，用测试获得的新轨迹形成轨迹集，所述轨迹集表示为
Figure BDA0001870666590000139
其中Nr表示新轨迹的数目，
Figure BDA00018706665900001310
Figure BDA00018706665900001311
图5为本申请实施例提供的一种电子装置。该电子装置可用于实现图1所示实施例中的逻辑基的轨迹起始方法。如图5所示，该电子装置主要包括：
存储器501、处理器502及存储在存储器501上并可在处理器502上运行的计算机程序，处理器502执行该计算机程序时，实现图1所示实施例中的逻辑基的轨迹起始方法。
进一步的，该电子装置还包括：
至少一个传感器设备503。
上述存储器501、处理器502和传感器设备503，通过总线504连接。
其中，传感器设备503包括位置传感器和速度传感器，。
存储器501可以是高速随机存取记忆体(RAM，Random Access Memory)存储器，也可为非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如磁盘存储器。存储器501用于存储一组可执行程序代码，处理器502与存储器501耦合。
基于本申请实施例上述的逻辑基的轨迹起始方法，可通过利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，以及利用第三个扫描周期的测量集对试探性轨迹集中的试探性轨迹加以分析，确认出新轨迹，最终获得新轨迹的状态估计和协方差估计，从而降低了虚警率，有效地解决了新轨迹起始的问题，本申请可用于多目标跟踪领域，具有很强的实用性。
进一步的，本申请实施例还提供了一种存储介质，该存储介质可以是设置于上述各实施例中的电子装置中，该计算机可读存储介质可以是前述图5所示实施例中的存储器。该存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现图1所示实施例中的逻辑基的轨迹起始方法。进一步的，该计算机可存储介质还可以是U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述模块的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或模块的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的，作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。
所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个可读存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的可读存储介质包括：U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
需要说明的是，对于前述的各方法实施例，为了简便描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本申请并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本申请，某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作和模块并不一定都是本申请所必须的。
在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
以上为对本申请所提供的逻辑基的轨迹起始方法、系统、电子装置及存储介质的描述，对于本领域的技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (4)

1.一种逻辑基的轨迹起始方法，其特征在于，所述方法包括：
步骤1、利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，其方法是依次从这两个测量集中各取出一个测量，并用所取出的两个测量形成一测量组，测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件，若满足所述预设的速度条件，用所述测量组中的两个测量形成一个试探性轨迹，并用这两个测量估计所述试探性轨迹的状态和协方差；若有多个测量组满足预设的速度条件，用每一个满足预设速度条件的测量组中的两个测量建立一个试探性轨迹，最终形成试探性轨迹集；
步骤2、利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认，确认的方法是从所述试探性轨迹集中取出一个试探性轨迹，从第三个扫描周期的测量集中取出一个测量；用取出的试探性轨迹确定出所述取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，并以所述预测状态为中心建立一接收门，如果所取出的测量落入到所述接收门内，确认所取出的试探性轨迹为一个新轨迹，并用所述试探性轨迹和所取出的测量获得所述新轨迹的状态估计和协方差估计；重复上述方法，确认出所述试探性轨迹集中所有可能的新轨迹，获得所有可能的新轨迹的状态估计和协方差估计；
设三个扫描周期的测量集为Yk、Yk+1和Yk+2，其中
Figure FDA0003558589090000011
Figure FDA0003558589090000012
和
Figure FDA0003558589090000013
Nk、Nk+1和Nk+2分别表示测量集Yk、Yk+1和Yk+2中测量的数目，tk、tk+1和tk+2分别表示三个扫描周期的时间，
Figure FDA0003558589090000014
表示第一个扫描周期的测量集Yk中的第e个测量，其中e＝1,2,…,Nk，
Figure FDA0003558589090000015
和
Figure FDA0003558589090000016
分别表示测量zk,e的x分量和y分量，
Figure FDA0003558589090000017
表示第二个扫描周期的测量集Yk+1中的第f个测量，其中f＝1,2,…,Nk+1，
Figure FDA0003558589090000018
和
Figure FDA0003558589090000019
分别表示测量zk+1,f的x分量和y分量，
Figure FDA00035585890900000110
表示第三个扫描周期的测量集Yk+2中的第g个测量，其中g＝1,2,…,Nk+2，
Figure FDA00035585890900000111
和
Figure FDA00035585890900000112
分别表示测量zk+2,g的x分量和y分量；
所述步骤1中利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集的具体方法为：
分别从前两个扫描周期的测量集Yk和Yk+1中各取出一个测量zk,e和zk+1,f形成一测量组，其中e＝1,2,…,Nk，f＝1,2,…,Nk+1；
测试该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f是否满足下列预设的速度条件：
Figure FDA0003558589090000021
其中，vmin和vmax分别为最小速度和最大速度，||·||2表示向量的2范数；
若该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f满足所述预设的速度条件，利用所述两个测量zk,e和zk+1,f形成一试探性轨迹，然后用最小二乘法估计所述试探性轨迹的状态和协方差，估计方法如下：
利用已形成试探性轨迹的所述测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f形成列向量my，得到
Figure FDA0003558589090000022
用
Figure FDA0003558589090000023
表示所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态向量，其中
Figure FDA0003558589090000024
和
Figure FDA0003558589090000025
分别表示位置的x分量和y分量，
Figure FDA0003558589090000026
和
Figure FDA0003558589090000027
分别表示速度的x分量和y分量；
令
Figure FDA0003558589090000028
则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态估计为
Figure FDA0003558589090000029
令
Figure FDA00035585890900000210
其中，σx和σy分别为x方向和y方向测量噪声的方差，则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的协方差估计为
Figure FDA0003558589090000031
在一个测量组的测试完成后，分别从测量集合Yk和Yk+1中再取出一个测量形成下一测量组，重复执行测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件的操作，直至所有的测量组合都进行了测试；
测试结束后，用测试获得的试探性轨迹形成试探性轨迹集，表示为
Figure FDA0003558589090000032
其中Nc表示试探性轨迹的数目，
Figure FDA0003558589090000033
Figure FDA0003558589090000034
所述步骤2中利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认的具体方法为：
从所述试探性轨迹集中取一个试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000035
从所述第三个扫描周期的测量集Yk+2中取一测量zk+2,g，测试所述测量zk+2,g是否落入到所述试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000036
的接收门内，测试所用的公式为
Figure FDA0003558589090000037
其中，g0为预设的门限，其取值范围为1～4；
Figure FDA0003558589090000038
Figure FDA0003558589090000039
若公式
Figure FDA00035585890900000310
不成立，则所述测量zk+2,g未落入所述试探性轨迹
Figure FDA00035585890900000311
的接收门；
若所述公式成立，则所述测量zk+2,g落入试探性轨迹
Figure FDA00035585890900000312
的接收门内，确认所述试探性轨迹
Figure FDA00035585890900000313
为一新轨迹，然后估计新轨迹的状态与协方差，估计方法如下：
所述新轨迹在第三个扫描周期的状态估计为
Figure FDA0003558589090000041
其中，
Figure FDA0003558589090000042
Figure FDA0003558589090000043
所述新轨迹在第三个扫描周期的协方差估计为
Figure FDA0003558589090000044
在对所述试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000045
和测量zk+2,g的测试完成后，再分别从所述试探性轨迹集和所述第三个扫描周期的测量集中取一个试探性轨迹和一个测量形成下一个组合，重复以上测试操作，直至所有的组合都进行了测试；
在测试结束后，用测试获得的新轨迹形成轨迹集，所述轨迹集表示为
Figure FDA0003558589090000046
其中Nr表示新轨迹的数目，
Figure FDA0003558589090000047
Figure FDA0003558589090000048
2.一种逻辑基的轨迹起始系统，其特征在于，所述系统包括：
试探性轨迹形成模块，用于利用前两个扫描周期的测量集形成试探性轨迹集，形成试探性轨迹集的方法是依次从这两个测量集中各取出一个测量，并用所取出的两个测量形成一测量组，测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件，若满足所述预设的速度条件，用所述测量组中的两个测量形成一个试探性轨迹，并用这两个测量估计所述试探性轨迹的状态和协方差；若有多个测量组满足预设的速度条件，用每一个满足预设速度条件的测量组中的两个测量建立一个试探性轨迹，最终形成试探性轨迹集；
新轨迹确认模块，用于利用第三个扫描周期的测量集对新轨迹加以确认，确认的方法是从所述试探性轨迹集中取出一个试探性轨迹，从第三个扫描周期的测量集中取出一个测量；用取出的试探性轨迹确定出所述取出的试探性轨迹在第三个扫描周期的预测状态，并以所述预测状态为中心建立一接收门，如果所取出的测量落入到所述接收门内，确认所取出的试探性轨迹为一个新轨迹，并用所述试探性轨迹和所取出的测量获得所述新轨迹的状态估计和协方差估计；重复上述方法，确认出所述试探性轨迹集中所有可能的新轨迹，获得所有可能的新轨迹的状态估计和协方差估计；
设三个扫描周期的测量集为Yk、Yk+1和Yk+2，其中
Figure FDA0003558589090000051
Figure FDA0003558589090000052
和
Figure FDA0003558589090000053
Nk、Nk+1和Nk+2分别表示测量集Yk、Yk+1和Yk+2中测量的数目，tk、tk+1和tk+2分别表示三个扫描周期的时间，
Figure FDA0003558589090000054
表示第一个扫描周期的测量集Yk中的第e个测量，其中e＝1,2,…,Nk，
Figure FDA0003558589090000055
和
Figure FDA0003558589090000056
分别表示测量zk,e的x分量和y分量，
Figure FDA0003558589090000057
表示第二个扫描周期的测量集Yk+1中的第f个测量，其中f＝1,2,…,Nk+1，
Figure FDA0003558589090000058
和
Figure FDA0003558589090000059
分别表示测量zk+1,f的x分量和y分量，
Figure FDA00035585890900000510
表示第三个扫描周期的测量集Yk+2中的第g个测量，其中g＝1,2,…,Nk+2，
Figure FDA00035585890900000511
和
Figure FDA00035585890900000512
分别表示测量zk+2,g的x分量和y分量；
所述试探性轨迹形成模块，用于分别从前两个扫描周期的测量集Yk和Yk+1中各取出一个测量zk,e和zk+1,f形成一测量组，其中e＝1,2,…,Nk，f＝1,2,…,Nk+1；测试该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f是否满足下列预设的速度条件：
Figure FDA00035585890900000513
其中，vmin和vmax分别为最小速度和最大速度，||·||2表示向量的2范数；
若该测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f满足预设的速度条件，利用所述两个测量zk,e和zk+1,f形成一试探性轨迹，然后用最小二乘法估计所述试探性轨迹的状态和协方差，估计方法如下：
利用已形成试探性轨迹的所述测量组中的两个测量zk,e和zk+1,f形成列向量my，得到
Figure FDA00035585890900000514
用
Figure FDA00035585890900000515
表示所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态向量，其中
Figure FDA00035585890900000516
和
Figure FDA00035585890900000517
分别表示位置的x分量和y分量，
Figure FDA00035585890900000518
和
Figure FDA00035585890900000519
分别表示速度的x分量和y分量；
令
Figure FDA0003558589090000061
则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的状态估计为
Figure FDA0003558589090000062
令
Figure FDA0003558589090000063
其中，σx和σy分别为x方向和y方向测量噪声的方差，则所述试探性轨迹在第二个扫描周期的协方差为
Figure FDA0003558589090000064
在一个测量组的测试完成后，分别从测量集合Yk和Yk+1中再取出一个测量形成下一测量组，重复执行测试所述测量组中的两个测量是否满足预设的速度条件的操作，直至所有的测量组合都进行了测试；
测试结束后，用测试获得的试探性轨迹形成试探性轨迹集，所述试探性轨迹集表示为
Figure FDA0003558589090000065
其中，Nc表示试探性轨迹的数目，
Figure FDA0003558589090000066
所述新轨迹确认模块，用于从所述试探性轨迹集中取一个试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000067
从所述第三个扫描周期的测量集Yk+2中取一测量zk+2,g，测试所述测量zk+2,g是否落入到所述试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000068
的接收门内，测试所用的公式为
Figure FDA0003558589090000069
其中，g0为预设的门限，其取值范围为1～4；
Figure FDA00035585890900000610
Figure FDA00035585890900000611
若公式
Figure FDA0003558589090000071
不成立，则确定所述测量zk+2,g未落入所述试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000072
的接收门；
若所述公式成立，则确定所述测量zk+2,g落入试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000073
的接收门内，确认所述试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000074
为一新轨迹，然后估计新轨迹的状态与协方差，估计方法如下：
所述新轨迹在第三个扫描周期的状态估计为
Figure FDA0003558589090000075
其中，
Figure FDA0003558589090000076
所述新轨迹在第三个扫描周期的协方差估计为
Figure FDA0003558589090000077
在对所述试探性轨迹
Figure FDA0003558589090000078
和测量zk+2,g的测试完成后，再分别从所述试探性轨迹集和所述第三个扫描周期的测量集中取一个试探性轨迹和一个测量形成下一个组合，重复以上测试操作，直至所有的组合都进行了测试；
在测试结束后，用测试获得的新轨迹形成轨迹集，所述轨迹集表示为
Figure FDA0003558589090000079
其中Nr表示新轨迹的数目，
Figure FDA00035585890900000710
Figure FDA00035585890900000711
3.一种电子装置，其特征在于，包括：存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现权利要求1所述方法中的步骤。
4.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时，实现权利要求1所述方法中的步骤。
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